• طراحی نظری مکانیزم اعمال نیرو بر ستون فقرات در تست‌های in vitro (1)
  • گواهی صحت و اصالت پایان‌نامه (2)
  • تقدیر و تشکر (5)
• چکیده (6)
• فهرست (7)
  • فهرست جداول (11)
  • فهرست اشکال (12)
• 1. مقدمه (17)
  • 1-1. پیش‌زمینه و اهمیت موضوع (17)
  • 1-2. اهداف پژوهشی (18)
  • 1-3. ساختار گزارش (18)
• 2. مفاهیم پایه (19)
  • 2-1. آناتومی ستون مهره (19)
    • 2-1-1. مهره (22)
    • 2-1-2. دیسک بین مهره‌ای (24)
    • 2-1-3. لیگامان‌ها (26)
    • 2-1-4. ماهیچه‌ها (28)
  • 2-2. مکانیک ستون مهره (30)
    • 2-2-1. سینماتیک ستون فقرات (30)
      • 2-2-1-1. درجات آزادی (30)
      • 2-2-1-2. توصیف دوران مهرهها نسبت به هم (32)
      • 2-2-1-3. محور آنی دوران (33)
      • 2-2-1-4. محور مارپیچی دوران (33)
    • 2-2-2. پایداری ستون فقرات (36)
      • 2-2-2-1. سامانه غیرفعال (36)
      • 2-2-2-2. سامانه فعال (36)
      • 2-2-2-3. سامانه کنترل و هدایت عصبی (36)
  • 2-3. تست‌های in vitro (37)
    • 2-3-1. هدف از تست‌های in vitro (37)
    • 2-3-2. تجهیزات تست in vitro (37)
      • 2-3-2-1. دستگاه شبیهساز بار روی ستون فقرات (37)
      • 2-3-2-2. سیستم اندازه‌گیری حرکت (38)
      • 2-3-2-3. سایر ادوات اندازه‌گیری (38)
    • 2-3-3. نمونه‌ها (38)
      • 2-3-3-1. نمونه جدا شده از جسد انسان (38)
      • 2-3-3-2. معاینه نمونه‌ها (38)
      • 2-3-3-3. نمونه‌های جدا شده از جسد سایر حیوانات (38)
      • 2-3-3-4. اصول تعامل با نمونهها (38)
        • اصول ایمنی (38)
        • اصول نگاه‌داری (39)
        • آماده‌سازی (39)
      • 2-3-3-5. طول نمونه‌ها (39)
      • 2-3-3-6. ایجاد نقص (39)
    • 2-3-4. شرایط آزمایش (39)
      • 2-3-4-1. مدت آزمایش (39)
      • 2-3-4-2. دمای آزمایش (39)
      • 2-3-4-3. شرایط رطوبت (39)
      • 2-3-4-4. نرخ بارگذاری (39)
    • 2-3-5. طراحی آزمایش (40)
      • 2-3-5-1. تعیین پروتکل بارگذاری (40)
      • 2-3-5-2. توصیههایی برای طراحی پروتکل (40)
        • آزمایش نمونه‌های سالم (دست نخورده) (40)
        • آزمایش نمونه‌ها بعد از ایجاد جراحت (40)
        • ترتیب آزمایش ایمپلنتها (40)
        • تعداد نمونه‌ها (40)
    • 2-3-6. انجام آزمایش (40)
      • 2-3-6-1. آزمایش مقدماتی (40)
      • 2-3-6-2. نصب نمونهها روی دستگاه (40)
      • 2-3-6-3. پیش بارگذاری روی نمونهها (41)
      • 2-3-6-4. بارگذاری روی نمونهها (41)
      • 2-3-6-5. تعریف پروتکل (41)
      • 2-3-6-6. کالیبراسیون (42)
    • 2-3-7. آنالیز داده‌ها (42)
      • 2-3-7-1. حرکت نسبی مهرهها (42)
      • 2-3-7-2. پارامترهای بیومکانیکی (42)
      • 2-3-7-3. بررسی آماری (43)
      • 2-3-7-4. ارائه نتایج (43)
    • 2-3-8. تنظیم گزارش (43)
• 3. مروری بر ادبیات (45)
  • 3-1. مقدمه (45)
  • 3-2. پروتکل‌های بارگذاری از نظر ترکیب نیرویی (46)
    • 3-2-1. ممان خالص (46)
    • 3-2-2. ممان خالص + نماینده نیروی ماهیچه‌ها (50)
      • 3-2-2-1. در نظر گرفتن اثر ماهیچهها به صورت نیروی ثابت به همراه اعمال ممان از بالا (50)
      • 3-2-2-2. اعمال نیروی ماهیچه به صورت کنترل شده (51)
    • 3-2-3. ممان خالص + نیروی دنباله‌رو (52)
      • 3-2-3-1. بررسی اثر نیروی دنبالهرو بر ستون فقرات (53)
      • 3-2-3-2. بررسی نحوه اعمال نیروی دنبالهرو (54)
    • 3-2-4. سایر روش‌ها (54)
    • 3-2-5. مقایسه روش‌ها (55)
  • 3-3. پروتکل‌های بارگذاری از نظر روش کنترلی (55)
    • 3-3-1. روش نیرو-کنترل (55)
    • 3-3-2. روش جابجایی-کنترل (56)
    • 3-3-3. روش هیبریدی (58)
      • 3-3-3-1. روش هیبریدی به معنای اول (58)
      • 3-3-3-2. روش هیبریدی به معنای دوم (58)
    • 3-3-4. سایر روش‌ها (59)
  • 3-4. داده‌های اندازه‌گیری شده موجود در ادبیات (59)
  • 3-5. جمع‌بندی (59)
• 4. ساخت مدل ستون فقرات کمری (61)
  • 4-1. جزئیات مدل در نرم‌افزار Adams (61)
    • 4-1-1. مقدمه (61)
    • 4-1-2. مدلسازی مهره‌ها و دیسک‌ها (61)
    • 4-1-3. مدل‌سازی سختی بافت‌های غیرفعال (63)
      • 4-1-3-1. پیش‌بینی تأثیر نیروی فشاری بر سخت‌شوندگی دیسک (64)
      • 4-1-3-2. بدست آوردن رفتار دیسکها نسبت به فشار در جهات مختلف حرکت (67)
      • 4-1-3-3. درون‌یابی دو-بعدی جهت استخراج داده‌ها در فشار و چرخش مورد نظر (67)
      • 4-1-3-4. مدل‌سازی رابطه فشار-جابجایی در دیسک‌ها (68)
      • 4-1-3-5. مدلسازی حرکت برشی در دیسکها (68)
    • 4-1-4. مدل‌سازی نیروی دنباله‌رو (69)
  • 4-2. صحت‌سنجی (69)
    • 4-2-1. مقایسه خروجی مدل با داده‌های مرجع (69)
• 5. مکانیزم بارگذاری پیشنهادی و کنترل آن (73)
  • 5-1. بحث در مورد مکانیزم پیشنهادی (73)
  • 5-2. معرفی مکانیزم پیشنهادی (75)
  • 5-3. سینماتیک معکوس (77)
  • 5-4. تعادل شبه استاتیکی (79)
    • 5-4-1. معادلات تعادل (80)
  • 5-5. مدل‌سازی مکانیزم پیشنهادی (84)
    • 5-5-1. مدل‌سازی کابل‌های اعمال نیرو در نرم‌افزار Adams (84)
    • 5-5-2. کنترل کابل‌ها به کمک نرم‌افزار Matlab (84)
      • 5-5-2-1. ورودیها و خروجیهای مدل (85)
      • 5-5-2-2. کنترل مدل به کمک Matlab>Simulink (85)
  • 5-6. نتایج و بررسی عملکرد مکانیزم پیشنهادی (85)
    • 5-6-1. تعقیب پروفیل مکانی بدون توجه به فشار درون دیسک (86)
    • 5-6-2. تعقیب پروفیل مکانی با توجه به فشار درون دیسک اما بدون نیروی دنباله‌رو (89)
    • 5-6-3. تعقیب پروفیل مکانی با توجه به فشار درون دیسک و نیروی دنباله‌رو در سطح L1 (94)
    • 5-6-4. تعقیب پروفیل مکانی با توجه به فشار درون دیسک و نیروی دنباله‌رو در سطح L1 و L4 (97)
• 6. دیگر نتایج بررسی مکانیزم (101)
  • 6-1. اثر جراحت بر روی دیسک‌ها بر مقادیر نیرو و ممان مکانیزم (101)
    • 6-1-1. اثر جراحت به صورت کاهش 50 درصدی سختی دیسک L4/L5 (101)
    • 6-1-2. اثر تثبیت‌کننده به صورت افزایش 50 درصدی سختی دیسک L4/L5 (103)
  • 6-2. شبیه‌سازی حرکات پایه‌ای دوران محوری (106)
  • 6-3. تأثیر آرایش اتصال کابل‌ها به مهره‌ها و زمین (110)
  • 6-4. شبیه‌سازی اثر وزن بر نمونه به کمک مکانیزم پیشنهادی (113)
• 7. بحث (116)
  • 7-1. بحث بر نتایج (116)
    • 7-1-1. مزایای مکانیزم پیشنهادی (116)
    • 7-1-2. محدودیت‌های مکانیزم‌های پیشنهادی (116)
    • 7-1-3. محدودیت‌های روش تحقیق (117)
  • 7-2. نتیجه‌گیری کلی از پروژه (117)
  • 7-3. ادامه پروژه در آینده (117)
    • 7-3-1. تکمیل مدل و برطرف کردن نواقص آن (117)
    • 7-3-2. طراحی کنترلر مدار-بسته (118)
    • 7-3-3. ساخت مکانیزم پیشنهادی و بررسی آن در عمل (118)
• منابع و مراجع (119)
• ضمائم (126)
  • ‌أ. معادلات پیش‌بینی کننده خواص دیسک‌ها (126)
  • ‌ب. نمودار خواص پیش‌بینی شده دیسک‌ها (127)
  • ‌ج. خواص برشی دیسک‌ها (131)
• Design of a Novel Loading Mechanism for in Vitro Spine Testing (134)
  • Clarification (133)
• Abstract (132)